晶界是不同取向晶体之间的二维缺陷，倾向于优先吸引溶质进行分离。溶质偏析对材料的力学和输运性质有重要影响。然而，在原子水平上，晶界的结构和组成的相互作用仍然难以捉摸，特别是对于像B和C这样的轻间隙溶质。

近日，马普学会钢铁研究所Dierk Raabe，Xuyang Zhou使用与B和C形成合金的Fe，通过电荷密度成像和原子探针层析成像方法来利用界面结构和化学的强相互依赖性。

文章要点

1）直接成像和量化晶界处的轻间隙溶质提供了对由原子图案控制的装饰倾向的洞察。研究发现，即使具有相同取向差的晶界平面的倾角发生变化，也会影响晶界组成和原子排列。

2）因此，正是最小的结构层次，即原子图案，控制着晶界最重要的化学性质。这种认识不仅弥补了这种缺陷的结构和化学组成之间的缺失环节，而且使晶界的化学状态的有针对性的设计和钝化成为可能，以使它们免于成为腐蚀、氢脆或机械故障的入口。

参考文献

Zhou, X., Ahmadian, A., Gault, B. et al. Atomic motifs govern the decoration of grain boundaries by interstitial solutes. Nat Commun 14, 3535 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-39302-x

https://doi.org/10.1038/s41467-023-39302-x